数据库系统的内部结构体系简介

数据库系统的内部结构体系简介

计算机安全是计算机技术的一个分支，其目标包括保护信息免受未经授权的访问、中断和修改，同时为系统的预期用户保持系统的可访问性和可用性。下面是我收集的数据库系统的内部结构体系，希望大家认真阅读!

数据库系统的内部具有三级模式与二级映射。

1)数据库系统的三级模式

数据模式是数据库系统中数据结构的一种表示形式，它具有不同的层次与结构方式。

(1)概念模式

概念模式是数据库系统中全局数据逻辑结构的描述，是全体用户公共数据视图。概念模式主要描述数据的概念记录类型以及它们之间的关系，还包括一些数据间的语义约束。

(2)外模式

外模式又称子模式或用户模式，是用户的数据视图，即用户见到的数据模式。

概念模式给出系统全局的数据描述而外模式则给出每个用户的局部数据描述。

(3)内模式

内模式又称物理模式，它给出数据库物理存储结构与物理存储方法，如数据存储的文件结构、索引、集簇及hash等存取方式与存取路径，内模式的物理性主要体现在 *** 作系统及文件级上。

内模式对一般的用户是透明的，但它的设计直接影响到数据库系统的性能。

模式的三个级别层次反映了模式的三个不同环境以及它们的不同要求，其中内模式处于最底层，它反映数据在计算机物理结构中的实际存储形式，概念模式牌中层，它反映了设计者的数据全局逻辑要求，而外模式处于最外层，通过两种映射由物理数据库映射而成它反映用户对数据的要求。

2)数据库系统的二级映射

数据库系统的三级模式是对数据的三个级别抽象，它把数据的具体物理实现留给物理模式，使得全局设计者不必关心数据库的具体实现与物理背景;通过两级映射建立了模式间的联系与转换，使得概念模式与外模式虽然并不物理存在，但也能通过映射获得实体。同时，两级映射也保证了数据库系统中数据的独立性。

两级模式的映射：

概念模式到内模式的映射：该映射给出概念模式中数据的全局逻辑结构到数据的物理存储结构间的对应关系

外模式到概念模式的映射：该映射给出了外模式与概念模式之间的对应关系

拓展外部结构

从数据库最终用户角度看，数据库系统的结构分为集中式(单用户结构、主从式结构)、分布式(客户机/服务器结构)和多层结构，这是数据库系统外部的体系结构。

(1)单用户应用结构：是运行在个人计算机上的结构模式，常称为桌面(Desktop)DBMS。属于单用户DBMS的主要产品有：Microsoft Access、Paradox、Fox系列。单用户的DBMS的功能在数据的一致性维护、完整性检查及安全性管理上是不完善的。桌面数据库管理系统中比较好的有Access、Paradox等，它基本实现了DBMS应该具有的功能。

(2)主机/终端结构：是以大型主机为中心(Mainframe．Centric)的结构模式，也称为分时共享(Time—Sharing)模式，它是面向终端的多用户计算机系统(主从式结构)。该结构以一台主机为核心，将 *** 作系统、应用程序、DBMS、数据库等数据和资源均放在该主机上，所有的应用处理均由主机承担，每个与主机相连接的终端都是作为主机的一种I/O设备。由于是集中式管理，主机的任何错误都有可能导致整个系统的瘫痪。因此，这种结构对系统的主机的性能要求比较高，维护费用也较高。

(3)客户机/服务器(Client—Server，C/S)结构：是随着计算机网络的广泛使用而出现的结构模式。该结构是将一个数据库分解为客户机(称为前端，Front—End)、应用程序和服务器(称为后端，Back-End)三部分，通过网络连接应用程序和服务器。由于C/S结构的本质是通过对服务功能的分布实现分工服务，因而又称为分布式服务模式。人们将C/S称为二层结构的数据库应用模式。

(4)多层数据库应用结构：将应用程序放在服务器端执行，客户机端安装统一的前端运行环境——浏览器，在客户机和服务器之间增加一层用于转换的服务器，形成三层结构的数据库应用模式，这就是Intemet/Intranet环境下数据库的应用模式。三层结构是由二层(C/S)结构扩展而来的，这种三层结构也称为浏览器/Web 服务器/数据库服务器(B/W/S)结构。

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从外形上可以区分如下几种服务器种类：

方法/步骤

机架式服务器

机架式服务器的外形看来不像计算机，而像交换机，有1U（1U=175英寸=4445CM）、2U、4U等规格。机架式服务器安装在标准的19英寸机柜里面。这种结构的多为功能型服务器。

对于信息服务企业（如ISP/ICP/ISV/IDC）而言，选择服务器时首先要考虑服务器的体积、功耗、发热量等物理参数，因为信息服务企业通常使用大型专用机房统一部署和管理大量的服务器资源，机房通常设严密的保安措施、良好的冷却系统、多重备份的供电系统，其机房的造价相当昂贵。如何在有限的空间内署更多的服务器直接关系到企业的服务成本，通常选用机械尺寸符合19英寸工业标准的机架式服务器。机架式服务器也有多种规格，例如1U（445cm高）、2U、4U、6U、8U等。通常1U的机架式服务器最节省空间，但性能和可扩展性较差，适合一些业务相对固定的使用领域。4U以上的产品性能较高，可扩展性好，一般支持4个以上的高性能处理器和大量的标准热插拔部件。管理也十分方便，厂商通常提供人相应的管理和监控工具，适合大访问量的关键应用，但体积较大，空间利用率不高。

刀片服务器

所谓刀片服务器(准确的说应叫做刀片式服务器)是指在标准高度的机架式机箱内可插装多个卡式的服务器单元，实现高可用和高密度。每一块"刀片"实际上就是一块系统主板。它们可以通过"板载"硬盘启动自己的 *** 作系统，如Windows NT/2000、Linux等，类似于一个个独立的服务器，在这种模式下，每一块母板运行自己的系统，服务于指定的不同用户群，相互之间没有关联，因此相较于机架式服务器和机柜式服务器，单片母板的性能较低。不过，管理员可以使用系统软件将这些母板集合成一个服务器集群。在集群模式下，所有的母板可以连接起来提供高速的网络环境，并同时共享资源，为相同的用户群服务。在集群中插入新的"刀片"，就可以提高整体性能。而由于每块"刀片"都是热插拔的，所以，系统可以轻松地进行替换，并且将维护时间减少到最小。

塔式服务器

塔式服务器应该是大家见得最多，也最容易理解的一种服务器结构类型，因为它的外形以及结构都跟我们平时使用的立式PC差不多，当然，由于服务器的主板扩展性较强、插槽也多出一堆，所以个头比普通主板大一些。

因此塔式服务器的主机机箱也比标准的ATX机箱要大，一般都会预留足够的内部空间以便日后进行硬盘和电源的冗余扩展。由于塔式服务器的机箱比较大，服务器的配置也可以很高，冗余扩展更可以很齐备，所以它的应用范围非常广，应该说使用率最高的一种服务器就是塔式服务器。我们平时常说的通用服务器一般都是塔式服务器，它可以集多种常见的服务应用于一身，不管是速度应用还是存储应用都可以使用塔式服务器来解决。

机柜式服务器

在一些高档企业服务器中由于内部结构复杂，内部设备较多，有的还具有许多不同

机柜式服务器的设备单元或几个服务器都放在一个机柜中，这种服务器就是机柜式服务器。机柜式通常由机架式、刀片式服务器再加上其它设备组合而成。对于证券、银行、邮电等重要企业，则应采用具有完备的故障自修复能力的系统，关键部件应采用冗余措施，对于关键业务使用的服务器也可以采用双机热备份高可用系统或者是高性能计算机，这样的系统可用性就可以得到很好的保证。

文件服务器、数据库服务器、邮件服务器。
文件服务器是指在计算机网络中,以文件数据的存储与共享为主要功能的服务器,负责中央存储和数据文件管理,处于同一网络环境。数据库服务器因为数据文件的重要性及数据的文件都较大,数据库服务器一般是指运行在网络中的一台或多台服务器和数据库管理系统软件，邮件服务器。
文件服务器（Fileserver），又称档案伺服器，是指在计算机网络环境中，所有用户都可访问的文件存储设备，是一种专供其他电脑检索文件和存储的特殊电脑。文件服务器通常比一般的个人电脑拥有更大的存储容量，并具有一些其他的功能，如磁盘镜像、多个网络接口。

服务器服务器是指在网络环境下运行相应的应用软件，为网上用户提供共享信息资源和各种服务的一种高性能计算机，英文名称叫做SERVER。
服务器既然是一种高性能的计算机，它的构成肯定就与我们平常所用的电脑（PC）有很多相似之处，诸如有CPU(中央处理器)、内存、硬盘、各种总线等等，只不过它是能够提供各种共享服务（网络、Web应用、数据库、文件、打印等）以及其他方面的高性能应用,它的高性能主要体现在高速度的运算能力、长时间的可靠运行、强大的外部数据吞吐能力等方面, 是网络的中枢和信息化的核心。由于服务器是针对具体的网络应用特别制定的，因而服务器又与微机（普通PC）在处理能力、稳定性、可靠性、安全性、可扩展性、可管理性等方面存在很大的区别。而最大的差异就是在多用户多任务环境下的可靠性上。用PC机当作服务器的用户一定都曾经历过突然的停机、意外的网络中断、不时的丢失存储数据等事件,这都是因为PC机的设计制造从来没有保证过多用户多任务环境下的可靠性,而一旦发生严重故障,其所带来的经济损失将是难以预料的。但一台服务器所面对的是整个网络的用户，需要7X24小时不间断工作，所以它必须具有极高的稳定性，另一方面，为了实现高速以满足众多用户的需求，服务器通过采用对称多处理器（SMP）安装、插入大量的高速内存来保证工作。它的主板可以同时安装几个甚至几十、上百个CPU(服务器所用CPU也不是普通的CPU，是厂商专门为服务器开发生产的)。内存方面当然也不一样，无论在内存容量，还是性能、技术等方面都有根本的不同。另外，服务器为了保证足够的安全性，还采用了大量普通电脑没有的技术，如冗余技术、系统备份、在线诊断技术、故障预报警技术、内存纠错技术、热插拔技术和远程诊断技术等等，使绝大多数故障能够在不停机的情况下得到及时的修复，具有极强的可管理性（man ability）。
通常，从所采用的CPU（中央处理器）来看，我们把服务器主要分为两类构架：
一部分是IA（Intel Architecture，Intel架构）架构服务器，又称CISC（Complex Instruction Set Computer复杂指令集）架构服务器，即通常我们所讲的PC服务器，它是基于PC机体系结构，使用Intel或与其兼容的处理器芯片的服务器，如联想的万全系列服务器，HP公司的Netserver系列服务器等。这类以"小、巧、稳"为特点的IA架构服务器凭借可靠的性能、低廉的价格，得到了更为广泛的应用，在互联网和局域网内更多的完成文件服务、打印服务、通讯服务、WEB服务、电子邮件服务、数据库服务、应用服务等主要应用，一般应用在中小公司机构或大企业的分支机构。目前在IA架构的服务器中全部采用Intel(英特尔)公司生产的CPU，从Intel生产CPU的历史来看，可以划分成两大系列：早期的80x86系列及现在的Pentium系列。早期的80x86系列可以包括：8088、8086、80286、80386、80486。自80486之后，Intel对自己的产品进行了重新命名，并进行注册，因此80486以后的产品形成了Pentium（奔腾）系列的CPU。Pentium系列的CPU目前包括：Pentium、Pentium MMX、Pentium Pro、PII、PII Xeon（至强）、PIII、PIII Xeon、P4 Xeon、Celeron2（赛扬）等。
另一部分是比IA服务器性能更高的服务器，即RISC（Reduced Instruction Set Computing精简指令集）架构服务器，这种RISC型号的CPU一般来讲在我们日常使用的电脑中是根本看不到的，它完全采用了与普通CPU不同的结构。使用RISC芯片并且主要采用UNIX *** 作系统的服务器，如Sun公司的SPARC、HP（惠普）公司的PA－RISC、DEC公司的Alpha芯片、SGI公司的MIPS等等。这类服务器通常价格都很昂贵，一般应用在证券、银行、邮电、保险等大公司大企业，作为网络的中枢神经，提供高性能的数据等各种服务。
目前，服务器的市场竞争非常激烈，国外有IBM、HP（惠普）、DELL（戴尔）、SUN等著名厂商，国内有联想、浪潮、曙光等一线厂商都提供不同级别的服务器产品，满足不同的用户的需求。
1按应用层次划分为入门级服务器、工作组级服务器、部门级服务器和企业级服务器四类。
入门级服务器
入门级服务器通常只使用一块CPU，并根据需要配置相应的内存（如256MB）和大容量IDE硬盘，必要时也会采用IDE RAID（一种磁盘阵列技术，主要目的是保证数据的可靠性和可恢复性）进行数据保护。入门级服务器主要是针对基于Windows NT，NetWare等网络 *** 作系统的用户，可以满足办公室型的中小型网络用户的文件共享、打印服务、数据处理、Internet接入及简单数据库应用的需求，也可以在小范围内完成诸如E-mail、 Proxy 、DNS等服务。
IBMxSeries200入门级服务器
对于一个小部门的办公需要而言，服务器的主要作用是完成文件和打印服务，文件和打印服务是服务器的最基本应用之一，对硬件的要求较低，一般采用单颗或双颗CPU的入门级服务器即可。为了给打印机提供足够的打印缓冲区需要较大的内存，为了应付频繁和大量的文件存取要求有快速的硬盘子系统，而好的管理性能则可以提高服务器的使用效率。
工作组级服务器
工作组级服务器一般支持1至2个PⅢ处理器或单颗P4（奔腾4）处理器，可支持大容量的ECC（一种内存技术，多用于服务器内存）内存，功能全面。可管理性强、且易于维护，具备了小型服务器所必备的各种特性，如采用SCSI（一种总线接口技术）总线的I/O（输入/输出）系统，SMP对称多处理器结构、可选装RAID、热插拔硬盘、热插拔电源等，具有高可用性特性。适用于为中小企业提供Web、Mail等服务，也能够用于学校等教育部门的数字校园网、多媒体教室的建设等。
如联想针对工作组以及其他小型应用环境推出的万全T200,使用一块IntelXeon 24GHz处理器，标准配置为256MB内存，配备了4个120G 7200转SATA（串行ATA接口，一种新的硬盘接口）硬盘，外插4口SATA RAID卡。可以提供多种RAID方式。
联想万全T200工作组级服务器
通常情况下，如果应用不复杂，例如没有大型的数据库需要管理，那么采用工作组级服务器就可以满足要求。目前，国产服务器的质量已与国外著名品牌相差无几，特别是在中低端产品上，国产品牌的性价比具有更大的优势，中小企业可以考虑选择一些国内品牌的产品。此外，HP等大厂商甚至推出了专门为中小企业定制的服务器。但个别企业如果业务比较复杂，数据流量比较多，而且资金允许的情况下，也可以考虑选择部门级和企业级的服务器来作为其关键任务服务器。目前HP、DELL、IBM、浪潮都是较不错的品牌。
部门级服务器
部门级服务器通常可以支持2至4个PⅢ Xeon（至强）处理器，具有较高的可靠性、可用性、可扩展性和可管理性。首先，集成了大量的监测及管理电路，具有全面的服务器管理能力，可监测如温度、电压、风扇、机箱等状态参数。此外，结合服务器管理软件，可以使管理人员及时了解服务器的工作状况。同时，大多数部门级服务器具有优良的系统扩展性，当用户在业务量迅速增大时能够及时在线升级系统，可保护用户的投资。目前，部门级服务器是企业网络中分散的各基层数据采集单位与最高层数据中心保持顺利连通的必要环节。适合中型企业（如金融、邮电等行业）作为数据中心、Web站点等应用。
例如，方正的部门级服务器——圆明MT100，其标准配置为256MB内存（最大可以扩充至8GB的内存），使用一颗18GHz的Xeon处理器（也可以根据用户的需要扩充为双Xeon22GHz）。同时，通过板载芯片实现了对Ultra 320硬盘的支持，而且提供了4个热插拔硬盘舱。
方正圆明MT100部门级服务器
企业级服务器
企业级服务器属于高档服务器，普遍可支持4至8个PIII Xeon（至强）或P4 Xeon（至强）处理器，拥有独立的双PCI通道和内存扩展板设计，具有高内存带宽，大容量热插拔硬盘和热插拔电源，具有超强的数据处理能力。这类产品具有高度的容错能力、优异的扩展性能和系统性能、极长的系统连续运行时间，能在很大程度上保护用户的投资。可作为大型企业级网络的数据库服务器。
目前，企业级服务器主要适用于需要处理大量数据、高处理速度和对可靠性要求极高的大型企业和重要行业（如金融、证券、交通、邮电、通信等行业），可用于提供ERP（企业资源配置）、电子商务、OA（办公自动化）等服务。如Dell的PowerEdge 4600服务器，标准配置为24GHz Intel Xeon处理器，最大支持12GB的内存。此外，采用了Server Works GC-HE芯片组，支持2至4路Xeon处理器。集成了RAID控制器并配备了128MB缓存，可以为用户提供0、1、5、10四个级别的RAID，最大可以支持10个热插拔硬盘并提供730GB的磁盘存储空间。
Dell PowerEdge 4600企业级服务器
由于是面向企业级应用，所在在可维护性以及冗余性能上有其独到的地方，例如配备了7个PCI-X插槽（其中6个支持热插拔），而且不需任何工具即可对冗余风扇、电源以及PCI-X进行安装和更换。
2按服务器的处理器架构（也就是服务器CPU所采用的指令系统）划分把服务器分为CISC架构服务器、RISC架构服务器和VLIW架构服务器三种。
CISC架构服务器
CISC的英文全称为“Complex Instruction Set Computer”,即“复杂指令系统计算机”，从计算机诞生以来，人们一直沿用CISC指令集方式。早期的桌面软件是按CISC设计的，并一直沿续到现在，所以，微处理器（CPU）厂商一直在走CISC的发展道路，包括Intel、AMD，还有其他一些现在已经更名的厂商，如TI（德州仪器）、Cyrix以及VIA（威盛）等。在CISC微处理器中，程序的各条指令是按顺序串行执行的，每条指令中的各个 *** 作也是按顺序串行执行的。顺序执行的优点是控制简单，但计算机各部分的利用率不高，执行速度慢。CISC架构的服务器主要以IA-32架构（Intel Architecture,英特尔架构）为主，而且多数为中低档服务器所采用。
如果企业的应用都是基于NT平台的应用，那么服务器的选择基本上就定位于IA架构（CISC架构）的服务器。如果企业的应用主要是基于Linux *** 作系统，那么服务器的选择也是基于IA结构的服务器。如果应用必须是基于Solaris的，那么服务器只能选择SUN服务器。如果应用基于AIX（IBM的Unix *** 作系统）的，那么只能选择IBM Unix服务器（RISC架构服务器）。
RISC架构服务器
RISC的英文全称为“Reduced Instruction Set Computing”，中文即“精简指令集”，它的指令系统相对简单，它只要求硬件执行很有限且最常用的那部分执令，大部分复杂的 *** 作则使用成熟的编译技术，由简单指令合成。目前在中高档服务器中普遍采用这一指令系统的CPU，特别是高档服务器全都采用RISC指令系统的CPU。在中高档服务器中采用RISC指令的CPU主要有Compaq（康柏，即新惠普）公司的Alpha、HP公司的PA-RISC、IBM公司的Power PC、MIPS公司的MIPS和SUN公司的Spare。
VLIW架构服务器
VLIW是英文“Very Long Instruction Word”的缩写，中文意思是“超长指令集架构”，VLIW架构采用了先进的EPIC（清晰并行指令）设计，我们也把这种构架叫做“IA-64架构”。每时钟周期例如IA-64可运行20条指令，而CISC通常只能运行1-3条指令，RISC能运行4条指令，可见VLIW要比CISC和RISC强大的多。VLIW的最大优点是简化了处理器的结构，删除了处理器内部许多复杂的控制电路，这些电路通常是超标量芯片（CISC和RISC）协调并行工作时必须使用的，VLIW的结构简单，也能够使其芯片制造成本降低，价格低廉，能耗少，而且性能也要比超标量芯片高得多。目前基于这种指令架构的微处理器主要有Intel的IA-64和AMD的x86-64两种。
3按服务器按用途划分为通用型服务器和专用型服务器两类。
通用型服务器
通用型服务器是没有为某种特殊服务专门设计的、可以提供各种服务功能的服务器，当前大多数服务器是通用型服务器。这类服务器因为不是专为某一功能而设计，所以在设计时就要兼顾多方面的应用需要，服务器的结构就相对较为复杂，而且要求性能较高，当然在价格上也就更贵些。
专用型服务器
专用型（或称“功能型”）服务器是专门为某一种或某几种功能专门设计的服务器。在某些方面与通用型服务器不同。如光盘镜像服务器主要是用来存放光盘镜像文件的，在服务器性能上也就需要具有相应的功能与之相适应。光盘镜像服务器需要配备大容量、高速的硬盘以及光盘镜像软件。FTP服务器主要用于在网上（包括Intranet和Internet）进行文件传输，这就要求服务器在硬盘稳定性、存取速度、I/O（输入/输出）带宽方面具有明显优势。而E－mail服务器则主要是要求服务器配置高速宽带上网工具，硬盘容量要大等。这些功能型的服务器的性能要求比较低，因为它只需要满足某些需要的功能应用即可，所以结构比较简单，采用单CPU结构即可；在稳定性、扩展性等方面要求不高，价格也便宜许多，相当于2台左右的高性能计算机价格。HP的一款Web服务器HP access server，它采用的是PIII113Gbit/s左右的CPU，内存标准配置也只有128MB/256MB，与一台性能较好的普通计算机差不多，但在某些方它还是具有PC机无可替代的优势。
4按服务器的机箱结构来划分，可以把服务器划分为“台式服务器”、“机架式服务器”、“机柜式服务器”和“刀片式服务器”四类。
台式服务器
台式服务器也称为“塔式服务器”。有的台式服务器采用大小与普通立式计算机大致相当的机箱，有的采用大容量的机箱，像个硕大的柜子。低档服务器由于功能较弱，整个服务器的内部结构比较简单，所以机箱不大，都采用台式机箱结构。这里所介绍的台式不是平时普通计算机中的台式，立式机箱也属于台式机范围，目前这类服务器在整个服务器市场中占有相当大的份额。
DELL 塔式服务器
机架式服务器
机架式服务器的外形看来不像计算机，而像交换机，有1U（1U=175英寸）、2U、4U等规格。机架式服务器安装在标准的19英寸机柜里面。这种结构的多为功能型服务器。
DELL机架式服务器
对于信息服务企业（如ISP/ICP/ISV/IDC）而言，选择服务器时首先要考虑服务器的体积、功耗、发热量等物理参数，因为信息服务企业通常使用大型专用机房统一部署和管理大量的服务器资源，机房通常设有严密的保安措施、良好的冷却系统、多重备份的供电系统，其机房的造价相当昂贵。如何在有限的空间内部署更多的服务器直接关系到企业的服务成本，通常选用机械尺寸符合19英寸工业标准的机架式服务器。机架式服务器也有多种规格，例如1U（445cm高）、2U、4U、6U、8U等。通常1U的机架式服务器最节省空间，但性能和可扩展性较差，适合一些业务相对固定的使用领域。4U以上的产品性能较高，可扩展性好，一般支持4个以上的高性能处理器和大量的标准热插拔部件。管理也十分方便，厂商通常提供人相应的管理和监控工具，适合大访问量的关键应用，但体积较大，空间利用率不高。
机柜式服务器
在一些高档企业服务器中由于内部结构复杂，内部设备较多，有的还具有许多不同的设备单元或几个服务器都放在一个机柜中，这种服务器就是机柜式服务器。
联想机柜式高性能服务器
对于证券、银行、邮电等重要企业，则应采用具有完备的故障自修复能力的系统，关键部件应采用冗余措施，对于关键业务使用的服务器也可以采用双机热备份高可用系统或者是高性能计算机，这样的系统可用性就可以得到很好的保证。
刀片式服务器
刀片式服务器是一种HAHD（High Availability High Density，高可用高密度）的低成本服务器平台，是专门为特殊应用行业和高密度计算机环境设计的，其中每一块“刀片”实际上就是一块系统母板，类似于一个个独立的服务器。在这种模式下，每一个母板运行自己的系统，服务于指定的不同用户群，相互之间没有关联。不过可以使用系统软件将这些母板集合成一个服务器集群。在集群模式下，所有的母板可以连接起来提供高速的网络环境，可以共享资源，为相同的用户群服务。当前市场上的刀片式服务器有两大类：一类主要为电信行业设计，接口标准和尺寸规格符合PICMG（PCI Industrial Computer Manufacturer's Group）1x或2x，未来还将推出符合PICMG 3x 的产品，采用相同标准的不同厂商的刀片和机柜在理论上可以互相兼容；另一类为通用计算设计，接口上可能采用了上述标准或厂商标准，但 尺寸规格是厂商自定，注重性能价格比，目前属于这一类的产品居多。刀片式服务器目前最适合群集计算和IxP提供互联网服务。
IA服务器
通常将采用Intel（英特尔）处理器的服务器称之为IA（Intel Architecture）架构服务器，又称CISC（Complex Instruction Set Computer复杂指令集）架构服务器，由于IA架构的服务器是基于PC的体系结构，所以又把IA架构的服务器称为PC服务器。如联想的万全系列服务器，HP公司的Netserver系列服务器等。
由于该架构服务器采用了开放式体系，以"小、巧、稳"为特点,凭借可靠的性能、低廉的价格，并且实现了工业标准化技术和得到国内外大量软硬件供应商的支持，在大批量生产的基础上，以其极高的性能价格比而在全球范围内，尤其在我国得到广泛的应用。在互联网和局域网内更多的完成文件服务、打印服务、通讯服务、WEB服务、电子邮件服务、数据库服务、应用服务等主要应用。
虽然IA构架服务器始于PC,但经过不断的发展，IA架构服务器已经远远超出了PC的概念，它在如下几个方面不同于PC。
在CPU处理能力方面
由于服务器要将其数据、硬件提供给网络共享，在运行网络应用程序时要处理大量的数据。因此要求CPU要有很强的处理能力。大多数IA架构的服务器采用多CPU对称处理技术，多颗CPU共同进行数据运算，大大地提高了服务器的计算能力，满足学校的教学、多媒体应用方面的需求。而普通电脑PC基本上都配置的是单颗CPU，所以PC在数据处理能力上比起服务器当然要差许多了。如果用PC充当服务器，在日常应用中就会经常发生死机、停滞或启动很慢等现象。
在I/O（输入输出）性能方面
在中小型企业或校园网络应用中，经常有许多的用户同时访问服务器，网络上存在着大量多媒体信息的传输，要求服务器的I/O(输入/输出)性能要强大。服务器上采用了SCSI卡、RAID卡、高速网卡、内存中继器等设备，大大提高了服务器I/O能力。因为PC是个人电脑，无需提供额外的网络服务，因此在PC上很少使用高性能的I/O技术，和服务器相比其I/O性能自然相差甚远。
在安全可靠性方面
由于服务器是网络中的核心设备，因此它必须具备高可靠性、安全性。服务器采用专用的ECC内存、RAID技术、热插拔技术、冗余电源(如下图所示)、冗余风扇等方法使服务器具备容错能力、安全保护能力。
服务器需保证长时间连续运行。多长的时间算长时间呢？不同的服务器有不同的标准。一般来说，对工作组级服务器的要求是在工作时间(每天8小时，每周5天)内没有故障；对部门级服务器的要求是每天24小时、每周5天内没有故障；而对企业级服务器的要求是最高的，要求全年365天、每天24小时都要保证没有故障，也就是说，服务器随时可用。而PC是针对个人用户而设计的，因此在安全、可靠性方面PC要远远低于服务器。如果用PC作为服务器，那么在日常应用中出现停机或发生数据丢失的现象自然是不可避免的了。
在扩展性方面
随着网络信息化应用的不断成熟，我们必然会面临网络设备的扩充和升级问题。服务器具备较多的扩展插槽、较多的驱动器支架及较大的硬盘、内存扩展能力，使得用户的网络扩充时，服务器也能满足新的需求，保护了设备投资成本。如图2所示的服务器主板，具有数量高达8个之多的内存插槽，最高支持16GB的内存，这样的扩充能力是PC无可比拟的。
服务器主板上的多个内存插槽
在可管理性方面
从软、硬件的设计上，服务器具备较完善的管理能力。多数服务器在主板上集成了各种传感器，用于检测服务器上的各种硬件设备，同时配合相应管理软件，可以远程监测服务器，从而使网络管理员对服务器系统进行及时有效的管理。有的管理软件可以远程检测服务器主板上的传感器记录的信号，对服务器进行远程的监测和资源分配。而PC由于其应用场合较为简单，所以没有较完善的硬件管理系统。对于缺乏专业技术人员来说，选用可管理性强的服务器可以免去许多烦恼。

是可以实现的！WEB服务器相对于来说要求比较简单，MAIL服务器可以用WEBMAIL来控制，DNS 和DHCP相对于来说比较难点，建议选用稳定性好的主机或者专用服务器，安装WIN2003SERVER企业高级服务器版本，进行配置 访问速度还不错，我目前就是这样做的！最主要的一点是在配置WEB服务器的时候，对PHP的支持最好不要用IIS，那样效果不是很好，AP的支持的要好点，如果是一台服务器的话，对端口设置做好就可以了！

域名系统DNS(Domain Name System)是因特网使用的命名系统，用来把便于人们使用的机器名字转换成为IP地址。域名系统其实就是名字系统。为什么不叫“名字”而叫“域名”呢？这是因为在这种因特网的命名系统中使用了许多的“域(domain)”，因此就出现了“域名”这个名词。“域名系统”明确地指明这种系统是应用在因特网中。

我们都知道，IP地址是由32位的二进制数字组成的。用户与因特网上某台主机通信时，显然不愿意使用很难记忆的长达32位的二进制主机地址。即使是点分十进制IP地址也并不太容易记忆。相反，大家愿意使用比较容易记忆的主机名字。但是，机器在处理IP数据报时，并不是使用域名而是使用IP地址。这是因为IP地址长度固定，而域名的长度不固定，机器处理起来比较困难。

因为因特网规模很大，所以整个因特网只使用一个域名服务器是不可行的。因此，早在1983年因特网开始采用层次树状结构的命名方法，并使用分布式的域名系统DNS。并采用客户服务器方式。DNS使大多数名字都在本地解析(resolve)，仅有少量解析需要在因特网上通信，因此DNS系统的效率很高。由于DNS是分布式系统，即使单个计算机除了故障，也不会妨碍整个DNS系统的正常运行。

域名到IP地址的解析是由分布在因特网上的许多域名服务器程序共同完成的。域名服务器程序在专设的结点上运行，而人们也常把运行域名服务器程序的机器称为域名服务器。

域名到IP地址的解析过程的要点如下：当某一个应用需要把主机名解析为IP地址时，该应用进程就调用解析程序，并称为DNS的一个客户，把待解析的域名放在DNS请求报文中，以UDP用户数据报方式发给本地域名服务器。本地域名服务器在查找域名后，把对应的IP地址放在回答报文中返回。应用程序获得目的主机的IP地址后即可进行通信。

若本地域名服务器不能回答该请求，则此域名服务器就暂时称为DNS的另一个客户，并向其他域名服务器发出查询请求。这种过程直至找到能够回答该请求的域名服务器为止。此过程在后面作进一步讨论。

由于因特网的用户数量较多，所以因特网在命名时采用的是层次树状结构的命名方法。任何一个连接在因特网上的主机或路由器，都有一个唯一的层次结构的名字，即域名(domain name)。这里，“域”(domain)是名字空间中一个可被管理的划分。

从语法上讲，每一个域名都是有标号(label)序列组成，而各标号之间用点(小数点)隔开。

这是中央电视台用于手法电子邮件的计算机的域名，它由三个标号组成，其中标号com是顶级域名，标号cctv是二级域名，标号mail是三级域名。

DNS规定，域名中的标号都有英文和数字组成，每一个标号不超过63个字符(为了记忆方便，一般不会超过12个字符)，也不区分大小写字母。标号中除连字符(-)外不能使用其他的标点符号。级别最低的域名写在最左边，而级别最高的字符写在最右边。由多个标号组成的完整域名总共不超过255个字符。DNS既不规定一个域名需要包含多少个下级域名，也不规定每一级域名代表什么意思。各级域名由其上一级的域名管理机构管理，而最高的顶级域名则由ICANN进行管理。用这种方法可使每一个域名在整个互联网范围内是唯一的，并且也容易设计出一种查找域名的机制。

域名只是逻辑概念，并不代表计算机所在的物理地点。据2006年12月统计，现在顶级域名TLD(Top Level Domain)已有265个，分为三大类：

如果采用上述的树状结构，每一个节点都采用一个域名服务器，这样会使得域名服务器的数量太多，使域名服务器系统的运行效率降低。所以在DNS中，采用划分区的方法来解决。

一个服务器所负责管辖(或有权限)的范围叫做区(zone)。各单位根据具体情况来划分自己管辖范围的区。但在一个区中的所有节点必须是能够连通的。每一个区设置相应的权限域名服务器，用来保存该区中的所有主机到域名IP地址的映射。总之，DNS服务器的管辖范围不是以“域”为单位，而是以“区”为单位。区是DNS服务器实际管辖的范围。区 <= 域。

下图是区的不同划分方法的举例。假定abc公司有下属部门x和y，部门x下面有分三个分布们u,v,w，而y下面还有下属部门t。图a表示abc公司只设一个区abccom。这是，区abccom和域abccom指的是同一件事。但图b表示abc公司划分为两个区：abccom和yabccom。这两个区都隶属于域abccom，都各设置了相应的权限域名服务器。不难看出，区是域的子集。

下图是以上图b中abc公司划分的两个区为例，给出了DNS域名服务器树状结构图。这种DNS域名服务器树状结构图可以更准确地反映出DNS的分布式结构。图中的每一个域名服务器都能够部分域名到IP地址的解析。当某个DNS服务器不能进行域名到IP地址的转换时，它就会设法找因特网上别的域名服务器进行解析。

从下图可以看出，因特网上的DNS服务器也是按照层次安排的。每一个域名服务器只对域名体系中的一部分进行管辖。根据域名服务器所起的作用，可以把域名服务器划分为下面四种不同的类型。

根域名服务器：最高层次的域名服务器，也是最重要的域名服务器。所有的根域名服务器都知道所有的顶级域名服务器的域名和IP地址。不管是哪一个本地域名服务器，若要对因特网上任何一个域名进行解析，只要自己无法解析，就首先求助根域名服务器。所以根域名服务器是最重要的域名服务器。假定所有的根域名服务器都瘫痪了，那么整个DNS系统就无法工作。需要注意的是，在很多情况下，根域名服务器并不直接把待查询的域名直接解析出IP地址，而是告诉本地域名服务器下一步应当找哪一个顶级域名服务器进行查询。

顶级域名服务器：负责管理在该顶级域名服务器注册的二级域名。

权限域名服务器：负责一个“区”的域名服务器。

本地域名服务器：本地服务器不属于下图的域名服务器的层次结构，但是它对域名系统非常重要。当一个主机发出DNS查询请求时，这个查询请求报文就发送给本地域名服务器。

注意：

下面举一个例子演示整个查询过程：

随着近年来SIP协议受到通信界的普遍关注，在互联网界不断开发和完善SIP协议应用的同时。电信界也开始看好该协议，国际著名的无线通信组织3GPP在Release5的IMS(IP多媒体子系统)中宣布以SIP为核心协议，ETSI又在其NGN体系中采用了IMS，SIP协议大有成为下一代网络核心协议的趋势。SIP服务器作为SIP系统中的核心实体，在不同的应用场景中其功能和性能指标上都有一定的差异，但是在其应用的初期应首先针对各种场景中共性的部分作出统一规定，以便为电信运营商提供必要的技术参考，同时为设备生产厂商提供设备开发的技术依据。从而有利于电信网向下一代网络过渡的良性发展。
SIP服务器设备技术要求规定了SIP服务器设备的通用技术要求，包括功能要求、业务要求、接口要求、协议要求、通信流程、 *** 作维护与网管要求、性能及可靠性指标、互通要求、电源与接地要求、环境要求等方面的通用技术要求，对于SIP服务器在一些特定场景中的特定要求将结合实际发展情况进行分别研究。
2、SIP介绍
SIP网络结构示意及SIP服务器在SIP网络中的位置如图1所示，用于向SIP网络中的用户提供语音和视频等业务。SIP网络中的主要功能实体包括：SIP服务器、用户终端、AAA服务器、网管服务器、应用服务器、域名服务器和媒体服务器等。网络运营商可根据实际运营需要，选择合适的功能实体向用户提供语音和视频等业务。
SIP网络通过互通单元(IWF)可实现与DN/PLMN网络、H323网络或软交换网络的互通。IWF为逻辑功能实体，其功能可以内嵌于SIP服务器中，也可以由软交换设备或其他功能实体如SIP网关实现。当IWF没有内嵌于SIP服务器时，SIP服务器与IWF之间的接口协议为SIP协议。不同运营商SIP网络之间的互联互通可以通过IWF实现。SIP服务器设备技术要求对IWF的具体实现不进行规定。
下面给出图中几个术语的定义，其他设备的说明可参见软交换系列技术规范中的规定。
SIP服务器(SIP Server)：SIP网络中提供呼叫控制、呼叫路由、用户管理等功能的网络设备。
用户代理(User Agent)：包括SIP用户代理客户端(UAC)和SIP用户代理服务器(UAS)两个部分。UAC用于发起请求，而UAS则用于响应请求。用户代理可以在SIP语音终端、SIP视频终端和SIPIAD等实体上实现。
软交换网络：由软交换设备完成域内用户的注册、呼叫控制、路由、认证计费等功能的网络。
3、SIP基本功能要求
SIP服务器采用IP承载方式，提供的功能有：呼叫控制和处理功能、业务提供/支持功能、用户管理功能、协议处理功能、路由处理、接入认证、计费信息采集、 *** 作维护/网管功能、互通功能、安全功能(可选)、黑白名单功能、拥塞控制功能(可选)。
SIP服务器的功能结构图如图2所示。
图2 SIP服务器功能结构图
31 呼叫控制和处理功能
SIP服务器可以为基本业务/多媒体业务完成呼叫建立、维持和释放等控制功能，包括呼叫处理、连接控制、智能呼叫触发检出和资源控制等。SIP服务器应支持基本的两方呼叫控制功能和多方呼叫控制功能。多方呼叫的会议桥资源功能应通过媒体服务器完成。
32 业务提供/支持功能
SIP服务器应支持基本的语音业务和多媒体业务，还应该支持传统PSTN补充业务和数据、多媒体相关业务。SIP服务器向域内用户提供传统智能网业务需通过软交换设备实现与传统智能网互通。因此，SIP域内可提供的传统智能网业务与软交换设备提供的智能网业务相关，规范中不作具体规定。另外，由于SIP协议在支持用户代理拍叉簧，，#信号上报等方面还没有明确规定。因此规范中并不要求通过SIP协议实现补充业务的 *** 作方式。SIP服务器可以通过应用服务器或PARLAY网关。提供多种增值业务和智能业务。
33 协议处理功能
在协议处理能力方面，SIP服务器应支持SIP，SDP，SNMP，Telnet等协议，可选支持有RADIUS，Diameter协议。SIP服务器所采用的SIP协议必须支持UDP和TCP承载，无论SIP协议采用TCP或UDP承载，缺省端口号为5060。
34 路由处理功能
(1)SIP服务器应可以完成域名至IP地址的转换功能。但SIP服务器应实现请求消息重定向功能。
(2)SIP服务器应支持向域名服务器进行域名查询功能。
(3)对于号码分析和存储功能，要求SIP服务器支持存储主叫号码20位、被叫号码24位，并能扩充到28位号码的能力，具有分析10位号码然后选取路由的能力，具有在任意位置增、删号码的能力。
35 *** 作维护/网管功能
*** 作维护系统是SIP服务器中负责系统的管理和 *** 作维护的部分，是用户使用、配置、管理、监视SIP服务器的工具集合。SIP服务器应既能支持本地维护和远程维护管理，又可以通过内部的SNMP代理模块与支持SNMP协议的网管中心进行通信。规范中对于 *** 作维护系统从配置管理、故障管理、话务控制功能、安全管理、统计管理以及人机系统几个方面进行了详细规定。
36 接入认证功能
(1)SIP服务器应能对用户的每次呼叫请求进行鉴权，对未通过认证的用户发起的呼叫请求予以拒绝和丢弃。SIP服务器可以将所管辖区域内的用户终端的注册和呼叫信息送往认证中心进行用户认证与授权。
(2)SIP服务器还可以通过AAA服务器，实现对记账卡用户的认证和授权。
(3)SIP服务器应能够支持对动态IP地址配置的用户代理的认证与授权。
37 计费信息采集
在计费方面的要求。为提高SIP服务器与现有网络的兼容能力。例如能够在现有电话网的计费系统和现有IP电话网系统中使用，SIP服务器应能够支持CMIS/FTAM协议或FTAM协议、RADIUS协议或Diameter协议、FTP等计费信息的传送协议，具体传送协议的使用由各运营商根据自身网络的特点决定。至于计费方式，SIP服务器至少应具备根据计费对象进行计费信息采集功能，采集的信息包括时长、流量、媒体格式和编码方式等，并负责将采集信息送往计费中心。SIP服务器应至少支持详细话单计费方式，可选支持复式计费、立即计费等功能。SIP服务器应至少提供对主叫号码计费和对账号进行计费。
38 SIP服务器支持的通信流程
SIP服务器设备技术要求中还给出了相关通信流程的描述，包括基本的注册流程、成功呼叫流程、可靠临时响应证实流程、异常呼叫流程、呼叫释放流程以及几个典型的补充业务流程等。同时，技术要求还规定，当用户签约信息包含于后台的认证/计费中心时，用户的身份认证和呼叫过程中的计费都需要经过SIP服务器到认证/计费中心完成。SIP服务器设备技术要求中所描述的流程未包含SIP服务器和认证/计费中心之间的交互流程。
4、SIP性能及可靠性要求
41 性能要求
呼叫接通率。呼叫接通率是指在一段观察时间内，呼叫接通的次数与总试呼次数的比值。
呼叫处理能力。SIP服务器的呼叫处理能力应通过每小时忙时试呼次数(BHCA)和最大并发处理能力两个指标进行衡量。
时延。时延是指SIP服务器接收到SIP消息后完成消息处理。并实现消息成功转发的时间间隔。
42 可靠性指标
运营商一旦采用基于SIP协议的网络系统，由于SIP服务器是其系统中的关键设备，因此对于SIP服务器的可靠性就需要按电信级系统设备进行要求。在SIP服务器设备技术要求中规定如下：
SIP服务器必须采用容错技术设计，系统必须达到或超过99999%的可用性。全系统每年的中断时间小于3min。
要求SIP服务器具有高可靠性和高稳定性(如采用双机备份)。
5、电源和环境要求
考虑到SIP服务器可能会用于不同的场景，因此对其设备电源的要求从直流电源和交流电源两个方面来说明，其中直流电源规定了额定电压、电压波动范围和杂音电压的指标。此外，还对SIP服务器的接地要求进行了规定，包括接地方式、接地要求、接地线截面积、接地电阻和电源冗余度等规定。
环境要求则从温湿度、机房地面的要求、机房的防尘和对有害气体浓度的要求、抗电磁干扰能力、SIP服务器本身产生的电磁干扰要求、抗震要求、运输及仓储要求等进行了详细说明。

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